Informazioni sul Corso

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Informazioni sul Corso

• Fondamenti dei Linguaggi di Programmazione
  automi (Teoria degli Automi)
• 6 crediti
• Docente Francesca Levi
• (email levifran_at_di.unipi.it)

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Nota 1

• Corso Complementare della Laurea Specialistica di
  Informatica (vecchio ordinamento)
• Parte del programma di questo corso verra
  coperto dal nuovo corso di Calcolabilita e
  Complessita della nuova Laurea Triennale in
  Informatica a partire dal prossimo anno
  accademico
• Questo corso non fa parte di nessun piano di
  studi delle nuove lauree magistrali

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Nota 2

• A partire dal prossimo anno accademico il corso
  verra soppresso (non si terranno piu le
  lezioni)
• Rimane la possibilita di svolgere gli esami per
  i prossimi tre anni accademici

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Orario delle Lezioni

• Mercoledi 11-13 B1
• Venerdi 9-11C
• Eventuali variazioni dorario possono essere
  valutate solo se richieste da un numero
  consistente di studenti, a patto di avere trovato
  la disponibilita di un aula

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Informazioni sul Corso

• Possibili variazioni dorario, materiale
  didattico
• www.di.unipi.it/levifran/FA.html
• Ricevimento martedi dalle 14.00 alle 16.00

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Modalita dEsame

• A scelta dello studente esame orale su tutti gli
  argomenti del corso
• o seminario che approfondisca uno degli
  argomenti trattati a lezione
• In entrambi i casi gli esami dovranno svolgersi
  nei periodi di appello
• desame standard con le seguenti modalita
• (1) orale su appuntamento
• (2) seminario su appuntamento o in date
  fissate, che verranno
• rese note alla fine delle lezioni
• Per iscriversi si prega di inviare sempre la
  richiesta per e-mail con almeno una settimana di
  anticipo

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Contenuti del corso

• La Teoria degli Automi e uno degli argomenti di
  base dellinformatica teorica
• Tradizionalmente, studiare dispositivi astratti
  di calcolo o macchine
• Negli anni 30, Turing studio una macchina
  astratta che fornisce un modello della capacita
  dei computer reali
• Tali macchine permettono di distinguere i
  problemi decidibili e non decidibili, ed i
  problemi trattabili ed intrattabili
• Insieme ai lavori di Cook degli anni 60, la
  base della teoria della calcolabilita e della
  complessita

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Linguaggi Formali

• Linguaggi intesi in senso sintattico come insiemi
  di stringhe (inclusi quelli che definiscono i
  linguaggi di programmazione)
• Negli anni 40,50 alcuni ricercatori studiarono
  dei tipi particolari di macchine, dette automi a
  stati finiti, che
• permettono di definire alcune classi di
  linguaggi formali
• Parallelamente, Chomsky studio le grammatiche
  formali e le loro proprieta
• In questo corso ci occuperemmo dei linguaggi
  formali, dei vari approcci per definire e
  riconoscere linguaggi, delle loro proprieta e
  delle relazioni tra i vari approcci

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Perche studiare TDA?

• Alcuni dei concetti teorici che studieremo nel
  corso sono alla base di importanti tipi di
  software
• Costruzione dei riconoscitori e traduttori per i
  linguaggi di programmazione (compilatori)
  realizzazione del parser, analisi lessicale
• Software per la verifica di correttezza di
  circuiti o protocolli
• Realizzazione di strumenti di elaborazione
  testuale
• Strumenti per la specifica e la verifica di
  sistemi concorrenti, probabililistici e sistemi
  biologici
• (solo per menzionare alcune applicazioni)
• Non studieremo le applicazioni ma i risultati
  teorici
• Alcune applicazioni potranno per esempio essere
  argomenti di seminari

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Programma prima parte

• Automi a stati finiti. Espressioni regolari.
• Proprietà degli insiemi regolari.
• Grammatiche libere dal contesto. Automi a pila.
• Proprietà dei linguaggi liberi dal contesto.
• Linguaggi contestuali. Grammatiche non ristrette.
• La gerarchia di Chomsky.

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Programma seconda parte

• Automi temporizzati e probabilistici
• Automi concorrenti
• L-sistemi
• P-system
• Strumenti software di specifica e verifica.
• Questi sono argomenti che potrebbero essere
  trattati (quali dipende dal tempo, come andranno
  le lezioni)
• Potrebbero essere argomenti di seminari

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Libri di Testo

• Hopcroft J.E., Ullman J.D., Introduction to
  Automata Theory, Languages, and Computation,
  Addison Wesley, Reading, Mass., 1979.
• Hopcroft J.E., Motwani, R., Ullman J.D., Automi,
  linguaggi e calcolabilità,
• Addison Wesley, Pearson Education Italia,
  2003.
• Alur R., Dill D.L., A Theory of Timed Automata,
• Theoretical Computer Science 126 (1994)
  183-225.
• Salomaa, A., Formal Languages, Academic Press,
  New York, 1987.